CN110392755B - 液压式作业机械 - Google Patents

Abstract

提供一种通过防止挖掘载荷急剧降低时的斗杆的急加速而能够提高水平平整作业和坡面整形作业等中的修整精度的液压式作业机械。具备能够相对于第1斗杆方向控制阀(23)独立地调节上述斗杆缸的出口节流开口的斗杆调速阀装置(22)，控制装置(100)在对由上述第1斗杆方向控制阀指示的操作量进行增加修正时，以与上述斗杆缸的载荷压的增大相应地使上述斗杆缸的出口节流开口缩小的方式控制上述斗杆调速阀装置。

Description

液压式作业机械

技术领域

本发明涉及液压挖掘机等液压式作业机械。

背景技术

在液压式作业机械中，将从液压泵排出的液压油经由方向控制阀供给到执行机构，从而作业装置进行动作。方向控制阀通过与操作装置的操作量相应的操作压而进行动作，控制向执行机构供给的液压油的流量和方向。根据向执行机构供给的液压油的流量和方向，控制作业装置的动作速度和方向。

在普通的液压式作业机械的液压回路中，对于一个液压泵，并列地连接有多个方向控制阀。这些方向控制阀分别与不同执行机构连接，将从液压泵供给的液压油的流动分流，供给到各执行机构。通过设为这样的结构，而能够通过一个液压泵使多个执行机构动作，通过方向控制阀控制各执行机构的动作速度。

在专利文献1中，公开了能够使液压工程机械的作业装置前端的轨迹沿着目标轨迹的工程机械的轨迹控制装置。该轨迹控制装置对构成作业装置的各部件的位置和姿势进行运算，以作业装置前端沿着目标轨迹进行动作的方式，修正从操作装置输出的操作压。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-291560号公报

发明内容

以往的液压系统通过方向控制阀将从一个液压泵供给的液压油分流，由此使多个执行机构动作。流向各执行机构的分流比率会根据方向控制阀的开度的比率和施加于执行机构的载荷的比率而发生变动。因此，在挖掘中挖掘载荷发生了变动的情况下，流向各执行机构的分流比率发生变化，各执行机构的速度失衡，导致作业装置前端的轨迹与目标轨迹的偏差变大。

以通过动臂缸和斗杆缸使作业装置动作而进行挖掘的情况为例来进行说明。若挖掘载荷变大，则施加于斗杆缸的载荷变大。当载荷变大时，流向斗杆缸的分流比率降低而斗杆缸的伸长速度变慢，作业装置前端的轨迹与目标轨迹的偏差扩大。此时，在专利文献1所记载的液压系统中，在斗杆缸的载荷增大时，以控制斗杆缸的方向控制阀的入口节流开口扩大的方式修正操作压，使流向斗杆缸的分流比率增加。由此，在挖掘载荷增大时，也会保持斗杆缸与动臂缸的速度平衡，从而能够使铲斗顶端沿目标轨迹移动。

但是，当挖掘对象变软、或铲斗顶端从挖掘对象的表面离开等而挖掘载荷急剧降低时，会经由扩大了的斗杆方向控制阀的入口节流开口向斗杆缸供给大量的液压油，有斗杆向收回方向急加速的隐患。其结果为，铲斗顶端会从目标轨迹大幅偏离，在铲斗顶端的行进方向与目标轨迹交叉的情况下，会挖掘得比目标轨迹深。

本发明是鉴于上述课题而做出的，其目的在于提供一种通过防止挖掘载荷急剧降低时的斗杆的急加速而能够提高水平平整作业和坡面整形作业等中的修整精度的液压式作业机械。

为了实现上述目的，本发明为一种液压挖掘机，具备：作业装置，其具有动臂和斗杆；动臂缸，其驱动上述动臂；斗杆缸，其驱动上述斗杆；工作油油箱；第1液压泵；第1动臂方向控制阀，其控制从上述第1液压泵向上述动臂缸供给的液压油的流量和方向；第1斗杆方向控制阀，其控制从上述第1液压泵向上述斗杆缸供给的液压油的流量和方向；动臂操作装置，其指示上述第1动臂方向控制阀的操作量；斗杆操作装置，其指示上述第1斗杆方向控制阀的操作量；动臂载荷压检测装置，其检测上述动臂缸的载荷压；斗杆载荷压检测装置，其检测上述斗杆缸的载荷压；和控制装置，其以与上述斗杆缸的载荷压相对于上述动臂缸的载荷压的偏差的增大相应地使上述斗杆缸的入口节流开口扩大的方式，对由上述斗杆操作装置指示的上述第1斗杆方向控制阀的操作量进行增加修正，在上述液压挖掘机中，还具备能够相对于上述第1斗杆方向控制阀独立地调节上述斗杆缸的出口节流开口的斗杆调速阀装置，上述控制装置在对由上述斗杆操作装置指示的操作量进行增加修正时，以与上述斗杆缸的载荷压的增大相应地使上述斗杆缸的出口节流开口缩小的方式控制上述斗杆调速阀装置。

根据如以上那样构成的本发明，在以与斗杆缸的载荷压相对于动臂缸的载荷压的偏差(挖掘载荷)的增大相应地使第1斗杆方向控制阀的入口节流开口扩大的方式对由斗杆操作装置指示的操作量进行了增加修正时，上述斗杆缸的出口节流开口与斗杆缸的载荷压的增大相应地缩小。由此，在挖掘载荷急剧降低时，斗杆缸的背压上升，会抑制向斗杆缸供给的液压油的流量，而防止斗杆的急加速，因此能够提高水平平整作业和坡面整形作业等中的修整精度。

发明效果

根据本发明，通过防止挖掘载荷急剧降低时的斗杆的急加速，而能够提高水平平整作业和坡面整形作业等中的修整精度。

附图说明

图1是本发明的第1实施例的液压挖掘机的立体图。

图2是搭载于图1所示的液压挖掘机的液压驱动装置的概略结构图。

图3是图2所示的主控制器的控制框图。

图4是图3所示的主阀柱控制部的运算框图。

图5是图3所示的斗杆收回调速控制部的运算框图。

图6A是表示图2所示的斗杆方向控制阀的斗杆收回侧的开口特性的图。

图6B是表示图2所示的斗杆调速方向控制阀的斗杆收回侧的开口特性的图。

图7A是表示基于现有技术的液压挖掘机进行的挖掘动作的图。

图7B是表示基于图1所示的液压挖掘机进行的挖掘动作的图。

图8是搭载于本发明的第2实施例的液压挖掘机的液压驱动装置的概略结构图。

图9是搭载于本发明的第3实施例的液压挖掘机的液压驱动装置的概略结构图。

图10A是表示图9所示的斗杆方向控制阀的开口特性的一个例子的图。

图10B是表示图9所示的斗杆调速阀的控制特性的一个例子的图。

具体实施方式

以下，作为本发明的实施方式的液压式作业机械，列举液压挖掘机为例，参照附图进行说明。此外，在各图中，对同等的部件标注相同的附图标记，适当省略重复的说明。

实施例1

图1是本发明的第1实施例的液压挖掘机的立体图。

在图1中，液压挖掘机300具备下部行驶体9、上部旋转体10和作业装置15。下部行驶体9具有左右的履带式行驶装置，由左右的行驶液压马达3(仅图示左侧)驱动。上部旋转体10能够旋转地搭载在下部行驶体9上，通过旋转液压马达4而被旋转驱动。在设于上部旋转体10的机械室中配置有作为原动机的发动机14、通过发动机14而被驱动的液压泵装置2、和后述的控制阀20。

作业装置15能够沿上下方向转动地安装在上部旋转体10的前部。在上部旋转体10设有驾驶室，在驾驶室内配置有行驶用右操作杆装置1a、行驶用左操作杆装置1b、用于指示作业装置15的动作及旋转动作的右操作杆装置1c以及左操作杆装置1d、后述的模式设定开关32(图2所示)等操作装置。

作业装置15为具有动臂11、斗杆12、铲斗8的多关节构造，动臂11通过动臂缸5的伸缩而相对于上部旋转体10沿上下方向转动，斗杆12通过斗杆缸6的伸缩而相对于动臂11沿上下及前后方向转动，铲斗8通过铲斗缸7的伸缩而相对于斗杆12沿上下及前后方向转动。

另外，为了计算出作业装置15的位置，在上部旋转体10与动臂11的连结部附近，设有检测动臂11的角度的动臂角度检测器13a，在动臂11与斗杆12的连结部附近，设有检测斗杆12的角度的斗杆角度检测器13b，在斗杆12与铲斗8的连结部附近，设有检测铲斗8的角度的铲斗角度检测器13c。从这些角度检测器13a、13b、13c输出的角度信号被输入到后述的主控制器100。

控制阀20控制从液压泵装置2分别向上述动臂缸5、斗杆缸6、铲斗缸7、左右的行驶液压马达3等液压执行机构供给的液压油的流动(流量和方向)。

图2是搭载于液压挖掘机300的液压驱动装置的概略结构图。此外，为了简化说明，在图2中，仅图示与动臂缸5和斗杆缸6的驱动相关的部分，省略与其他液压执行机构的驱动相关的部分的说明。另外，也省略与本实施例没有直接关系的泄放回路、结构及动作与以往的液压驱动装置相同的加载单向阀(load check valve)等的说明。

在图2中，液压驱动装置400具备液压执行机构5、6、液压泵装置2、控制阀20、和作为控制装置的主控制器100。液压泵装置2具有第1液压泵2a和第2液压泵2b。第1液压泵2a和第2液压泵2b通过发动机14而被驱动，分别向第1泵管路L1和第2泵管路L2供给液压油。在本实施例中，通过固定容量型的液压泵构成第1液压泵2a和第2液压泵2b，但本发明并不限定于此，也可以通过可变容量型的液压泵构成。

控制阀20由通过第1泵管路L1和第2泵管路L2构成的两个系统的泵管路构成。在第1泵管路L1上设有第1动臂方向控制阀21、和作为斗杆调速阀装置的斗杆收回调速方向控制阀22，第1液压泵2a排出的液压油经由第1动臂方向控制阀21被供给到动臂缸5，经由斗杆收回调速方向控制阀22被供给到斗杆缸6。同样地，在第2泵管路L2上设有斗杆方向控制阀23和第2动臂方向控制阀24，第2液压泵2b排出的液压油经由斗杆方向控制阀23被供给到斗杆缸6，经由第2动臂方向控制阀24被供给到动臂缸5。此外，第1动臂方向控制阀21和斗杆收回调速方向控制阀22构成为能够通过并联回路L1a分流，斗杆方向控制阀23和第2动臂方向控制阀24构成为能够通过并联回路L2a分流。

另外，在第1泵管路L1和第2泵管路L2上分别设有溢流阀26、27。溢流阀26(27)在泵管路L1(L2)的压力达到了预先设定的溢流压的情况下开口，将泵管路L1(L2)的液压油向工作油油箱16排放。

第1动臂方向控制阀21和第2动臂方向控制阀24通过由电磁比例阀21a生成的信号压而被向动臂抬升方向(图示右方向)驱动，通过由电磁比例阀21b生成的信号压而被向动臂下降方向(图示左方向)驱动。斗杆方向控制阀23和斗杆收回调速方向控制阀22通过由电磁比例阀23b生成的信号压而被向斗杆放出方向(图示左方向)驱动。斗杆方向控制阀23通过由电磁比例阀23a生成的信号压而被向斗杆收回方向(图示右方向)驱动。斗杆收回调速方向控制阀22通过由电磁比例阀22a生成的信号压而被向斗杆收回方向(图示右方向)驱动。

电磁比例阀21a、21b、22a、23a、23b将从先导液压源29供给的先导液压油作为一次压，将根据来自主控制器100的指令电流而减压后生成的信号压向各方向控制阀21～24输出。

右操作杆装置1c将与操作杆的操作量和操作方向相应的电压信号作为动臂操作信号向主控制器100输出。同样地，左操作杆装置1d将与操作杆的操作量和操作方向相应的电压信号作为斗杆操作信号向主控制器100输出。即，右操作杆装置1c构成动臂操作装置，左操作杆装置1d构成斗杆操作装置。

主控制器100输入来自模式设定开关32的半自动控制有效标志、来自信息控制器200的目标面信息、来自动臂角度检测器13a的动臂角度信号、来自斗杆角度检测器13b的斗杆角度信号、来自作为动臂载荷压检测装置的动臂缸底压传感器5b的动臂缸底压、和来自作为斗杆载荷压检测装置的斗杆缸底压传感器6b的斗杆缸底压，根据这些输入信号，将控制各电磁比例阀21a～23b的指令信号向各个电磁比例阀输出。此外，斗杆缸底压传感器6b是方案所记载的挖掘载荷检测机构。另外，由于通过信息控制器200进行的运算与本发明没有直接关系，所以省略其说明。

此外，模式设定开关32配置在驾驶室内，在液压挖掘机300的作业中能够选择是否将半自动控制设为有效，选择真：半自动控制有效、假：半自动控制无效。

图3是主控制器100的概略结构图。

在图3中，主控制器100具备目标先导压运算部110、作业装置位置获取部120、目标面距离获取部130、主阀柱控制部140和斗杆收回调速控制部150。

目标先导压运算部110输入来自右操作杆装置1c的动臂操作量信号、和来自左操作杆装置1d的斗杆操作量信号，根据这些输入信号运算动臂抬升目标先导压、动臂下降目标先导压、斗杆收回目标先导压和斗杆放出目标先导压，并向主阀柱控制部140输出。此外，动臂操作量在动臂抬升方向上越大，则越增大动臂抬升目标先导压，动臂操作量在动臂下降方向上越大，则越增大动臂下降目标先导压。同样地，斗杆操作量在斗杆收回方向上越大，则越增大斗杆收回目标先导压，斗杆操作量在斗杆放出方向上越大，则越增大斗杆放出目标先导压。

作业装置位置获取部120输入来自动臂角度检测器13a的动臂角度信号、和来自斗杆角度检测器13b的斗杆角度信号，使用动臂角度及斗杆角度和预先设定的动臂11及斗杆12的几何信息来运算铲斗8的顶端位置，并作为作业装置位置向目标面距离获取部130输出。在此，作业装置位置例如被运算为固定于液压作业机械的坐标系的一点。但是，作业装置位置并不限于此，也可以运算为考虑了作业装置15的形状的多个点组。

目标面距离获取部130输入来自信息控制器200的目标面信息和来自作业装置位置获取部120的作业装置位置，运算作业装置15与施工目标面的距离(以下称为目标面距离)，并向主阀柱控制部140及斗杆收回调速控制部150输出。在此，目标面信息例如被提供为固定于液压作业机械的二维平面坐标系的两点。但是，目标面信息并不限于此，也可以被提供为在全局三维坐标系上构成平面的三点，但在该情况下需要向与作业装置位置相同的坐标系进行坐标转换。另外，在作业装置位置被运算为点组的情况下，也可以使用距目标面信息最近的点来运算目标面距离。

主阀柱控制部140输入来自模式设定开关32的半自动控制有效标志、来自目标先导压运算部110的动臂抬升目标先导压、动臂下降目标先导压、斗杆收回目标先导压及斗杆放出目标先导压、来自斗杆缸底压传感器6b的斗杆缸底压、来自动臂缸底压传感器5b的动臂缸底压、和来自目标面距离获取部130的目标面距离。并且，在半自动控制有效标志为真的情况下，根据斗杆缸底压相对于动臂缸底压的偏差和目标面距离来对各目标先导压进行修正，将与修正后的各目标先导压相应的动臂抬升电磁阀驱动信号、动臂下降电磁阀驱动信号、斗杆收回电磁阀驱动信号及斗杆放出电磁阀驱动信号向电磁比例阀21a、21b、23a、23b输出。通过主阀柱控制部140进行的运算的详细情况将在后叙述。

斗杆收回调速控制部150输入来自模式设定开关32的自动控制有效标志、来自主阀柱控制部140的斗杆收回控制先导压、来自目标面距离获取部130的目标面距离、动臂缸底压传感器5b的动臂缸底压、来自斗杆缸底压传感器6b的斗杆缸底压、和来自主阀柱控制部140的斗杆收回目标先导压，根据动臂缸底压和斗杆缸底压对斗杆收回目标先导压进行修正，将与修正后的斗杆收回目标先导压相应的斗杆收回调速电磁阀驱动信号向电磁比例阀22a输出。通过斗杆收回调速控制部150进行的运算的详细情况将在后叙述。

图4是主阀柱控制部140的运算框图。

在图4中，主阀柱控制部140具备电磁阀驱动信号生成器141a、141b、141c、141d、选择器142a、142c、动臂抬升修正先导压运算器143、最大值选择器144、斗杆收回修正先导压增益运算器145、乘法器146、斗杆收回分流修正先导压增益运算器147和减法器148。

电磁阀驱动信号生成器141a参照预先设定的表，生成与动臂抬升目标先导压相应的电磁阀驱动信号，并向电磁比例阀21a输出。同样地，电磁阀驱动信号生成器141b、141c、141d分别生成与动臂下降目标先导压、斗杆收回目标先导压、斗杆放出目标先导压相应的电磁阀驱动信号，并向电磁比例阀21b、23a、23b输出。

选择器142a在半自动控制有效标志为假的情况下，选择来自目标先导压运算部110的动臂抬升目标先导压，并向电磁阀驱动信号生成器141a输出。另一方面，在半自动控制有效标志为真的情况下，选择来自最大值选择器144的修正后动臂抬升目标先导压，并向电磁阀驱动信号生成器141a输出。

同样地，选择器142c在半自动控制有效标志为假的情况下，选择来自目标先导压运算部110的斗杆收回目标先导压，并向电磁阀驱动信号生成器141c及斗杆收回调速控制部150输出。另一方面，在半自动控制有效标志为真的情况下，选择来自乘法器146的修正后斗杆收回目标先导压，向电磁阀驱动信号生成器141c输出，并且作为斗杆收回调速先导压向斗杆收回调速控制部150输出。

动臂抬升修正先导压运算器143参照预先设定的表，运算与目标面距离相应的动臂抬升修正先导压，并向最大值选择器144输出。最大值选择器144选择动臂抬升目标先导压和动臂抬升修正先导压中的最大值，并向选择器142a输出。动臂抬升修正先导压运算器143参照的表设定为，目标面距离在负方向上越大、即作业装置15侵入到目标面越深，则动臂抬升修正先导压越大。由此，与目标面距离相应地进行动臂抬升动作，而能够限制作业装置15向目标面的侵入。

斗杆收回修正先导压增益运算器145参照预先设定的表，对与目标面距离相应的斗杆收回修正先导压增益进行运算，并向乘法器146输出。减法器148对斗杆缸底压与动臂缸底压之差进行运算，并向乘法器146输出。斗杆收回分流修正先导压增益运算器147参照预先设定的表，对与斗杆缸底压相对于动臂缸底压的偏差相应的斗杆收回分流修正先导压增益进行运算，并向乘法器146输出。乘法器146将斗杆收回目标先导压、斗杆收回修正先导压增益和斗杆收回分流修正先导压增益相乘来修正斗杆收回目标先导压，并向选择器142c输出。

斗杆收回修正先导压增益运算器145参照的表设定为，目标面距离在负方向上越大、即作业装置15侵入到目标面越深，则斗杆收回修正先导压增益越小。由此，斗杆收回速度与目标面距离的减少相应地减小，而能够限制作业装置15向目标面的侵入。

斗杆收回分流修正先导压增益运算器147参照的表设定为，斗杆缸底压相对于动臂缸底压的偏差越增大、即挖掘载荷越大，则斗杆收回分流修正先导压增益越大。由此，在挖掘载荷大的情况下，由于斗杆缸6的入口节流开口扩大，所以能够防止流向斗杆缸6的分流比率降低，而保持斗杆缸6与动臂缸5的速度平衡。

图5是斗杆收回调速控制部150的控制框图。

在图5中，斗杆收回调速控制部150具备电磁阀驱动信号生成器151、选择器152、先导压上限值运算器154、先导压下限值运算器156、最大值选择器157和最小值选择器158。

电磁阀驱动信号生成器151参照预先设定的表，生成与斗杆收回控制先导压相应的斗杆收回调速电磁阀驱动信号，并向电磁比例阀22a输出。

选择器152在半自动控制有效标志为假的情况下，选择斗杆收回调速先导压，并向电磁阀驱动信号生成器151输出。另一方面，在半自动控制有效标志为真的情况下，选择来自后述的最小值选择器158的修正后斗杆收回调速先导压，并向电磁阀驱动信号生成器151输出。

先导压上限值运算器154参照预先设定的表，运算与斗杆缸底压相应的先导压上限值，并向最大值选择器157输出。先导压下限值运算器156参照预先设定的表，运算与目标面距离相应的先导压下限值，并向最大值选择器157输出。最大值选择器157通过选择先导压上限值和来自后述的先导压下限值运算器156的先导压下限值中的最大值而修正先导压上限值，并向最小值选择器158输出。最小值选择器158通过选择斗杆收回控制先导压和先导压上限值中的最小值而修正斗杆收回调速先导压，并向选择器152输出。

先导压上限值运算器154参照的表设定为，斗杆缸底压越大则先导压上限值越小。即，对斗杆缸底压变大的情况、即挖掘载荷变大的情况进行检测，限制电磁比例阀22a生成的斗杆收回调速先导压，限制斗杆收回调速方向控制阀22的出口节流开口。由此，由于限制从斗杆缸6的返回流量，所以防止了挖掘载荷急剧降低的情况下的斗杆12的急加速。此外，由于相对于斗杆收回调速控制部150对斗杆收回调速方向控制阀22的控制独立地，执行主阀柱控制部140对斗杆方向控制阀23的控制，所以在限制了斗杆收回调速先导压的情况下，也能够保持斗杆缸6与动臂缸5的速度平衡。

先导压下限值运算器156参照的表设定为，目标面距离越大则先导压下限值越大。由此，由于随着铲斗8顶端远离目标面，而斗杆收回调速方向控制阀22的出口节流开口的缩小幅度变小，所以能够减少因斗杆收回调速方向控制阀22的出口节流部导致的压力损失。

图6A是表示斗杆方向控制阀23的斗杆收回侧的开口特性的图，图6B是表示斗杆收回调速方向控制阀22的斗杆收回侧的开口特性的图。

在图6A中，斗杆方向控制阀23构成为，针对斗杆收回先导压的增加，入口节流开口面积比出口节流开口面积先开始增加。即入口节流开口开始打开时的先导压被设定得比出口节流开口开始打开时的先导压小。另一方面，斗杆收回调速方向控制阀22构成为，针对斗杆收回调速先导压，出口节流开口面积比入口节流开口面积先开始增加。即，出口节流开口开始打开时的先导压被设定得比入口节流开口开始打开时的先导压小。另外，在对斗杆方向控制阀23的出口节流开口面积和斗杆收回调速方向控制阀22的出口节流开口面积进行比较的情况下，构成为斗杆收回调速方向控制阀22的出口节流开口面积先开始增加。即，斗杆收回调速方向控制阀22的出口节流开口开始打开时的先导压被设定得比斗杆方向控制阀23的出口节流开口开始打开时的先导压小。通过像这样设定，在先导压低的区域、即斗杆速度低的区域，与斗杆收回调速方向控制阀22并联连接的斗杆方向控制阀23的出口节流开口面积成为零，因此能够使基于斗杆方向控制阀23的出口节流控制无法进行，且仅通过斗杆收回调速方向控制阀22调节从斗杆缸6的返回流量。由此，与挖掘载荷的增大相应地对斗杆收回调速先导压进行减少修正，从而在挖掘载荷急剧降低时，斗杆缸6的背压上升，会抑制向斗杆缸6供给的液压油的流量，而防止斗杆12的急加速。

与现有技术进行比较地说明在如以上那样构成的本实施例中得到的效果。

图7A是表示基于现有技术的液压挖掘机进行的挖掘动作的图，图7B是表示基于本实施例的液压挖掘机300进行的挖掘动作的图。

在图7A中，若正在沿目标轨迹移动铲斗8顶端时与突出得比目标轨迹大的隆起部P碰撞，则以与斗杆缸底压相对于动臂缸底压的偏差(挖掘载荷)的增大相应地使斗杆方向控制阀23的入口节流开口扩大的方式对斗杆方向控制阀23的操作量进行增加修正。由此，在挖掘载荷增大了的状态下也会保持斗杆缸6与动臂缸5的速度平衡，而能够使铲斗8顶端沿目标轨迹移动。但是，在铲斗8顶端刚从隆起部P通过后挖掘载荷急剧降低，会经由斗杆方向控制阀23的入口节流开口向斗杆缸6的缸底侧供给大量的液压油，有斗杆12(图1所示)向收回方向急加速的隐患。其结果为，铲斗8顶端从目标轨迹大幅偏离，在铲斗8顶端的行进方向与目标轨迹交叉的情况下，会挖掘得比目标轨迹深。

另一方面，根据本实施例的液压挖掘机300，在与斗杆缸底压相对于动臂缸底压的偏差(挖掘载荷)的增大相应地对斗杆方向控制阀23的操作量进行了增加修正时，斗杆收回调速方向控制阀33的出口节流开口缩小。由此，保持挖掘载荷增大的状态下的斗杆缸6与动臂缸5的速度平衡，并且在挖掘载荷急剧降低时，斗杆缸6的背压上升，会抑制向斗杆缸6供给的液压油的流量。其结果为，如图7B所示，在铲斗8顶端刚从隆起部P通过后会防止斗杆12的急加速，因此能够防止铲斗8顶端从目标轨迹大幅偏离。

根据如以上那样构成的本实施例，在双泵式的液压挖掘机300中，防止了挖掘载荷急剧降低时的斗杆12的急加速，由此能够提高水平平整作业和坡面整形作业等中的修整精度。

实施例2

图8是搭载于本发明的第2实施例的液压挖掘机的液压驱动装置的概略结构图。以下，以与第1实施例的不同点为中心进行说明。

在图8中，本实施例的液压驱动装置400A代替动臂缸底压传感器5b(图2所示)而具备在配置有第1动臂方向控制阀21的第1泵管路L1上安装的第1泵排出压传感器2c，代替斗杆缸底压传感器6b(图2所示)而具备在配置有斗杆方向控制阀23的第2泵管路L2上安装的第2泵排出压传感器2d。

泵排出压传感器2c、2d的压力信号被输入到主控制器100。第1液压泵2a的排出压与动臂缸底压连动地变化，第2液压泵2b的排出压与斗杆缸底压连动地变化。因此，主控制器100能够以第1液压泵2a的排出压代替动臂缸底压，以第2液压泵2b的排出压代替斗杆缸底压。即，第1泵排出压传感器2c构成动臂载荷压检测装置，第2泵排出压传感器2d构成斗杆载荷压检测装置。

在如以上那样构成的本实施例中，也能够得到与第1实施例相同的效果。

另外，本实施例中的动臂载荷压检测装置2c及斗杆载荷压检测装置2d配置在与液压泵2a、2b相同的上部旋转体10的机械室中，因此能够比第1实施例中的动臂载荷压检测装置5b及斗杆载荷压检测装置6b(图2所示的)容易安装。

另外，由于本实施例中的动臂载荷压检测装置2c及斗杆载荷压检测装置2d的设置环境没有第1实施例中的动臂载荷压检测装置5b及斗杆载荷压检测装置6b(图2所示)苛刻，所以能够与第1实施例相比延长动臂载荷压检测装置2c及斗杆载荷压检测装置2d的使用寿命。

实施例3

图9是搭载于本发明的第3实施例的液压挖掘机的液压驱动装置的概略结构图。以下，以与第1实施例的不同点为中心进行说明。

在图9中，液压驱动装置400B为单泵式的液压驱动装置，结构如下：从第1实施例中的液压驱动装置400除去第2液压泵2b、第2动臂方向控制阀24、斗杆收回调速方向控制阀22以及与它们相随的第2泵管路L2、并联回路L2a、溢流阀27，在将斗杆方向控制阀23的出口节流侧和工作油油箱16连接的油路上设置作为斗杆调速阀装置的斗杆收回调速开闭阀25。

在控制阀20A中，在第1泵管路L1上连接有动臂方向控制阀21和斗杆方向控制阀23，第1液压泵2a排出的液压油被供给到动臂缸5和斗杆缸6。第1动臂方向控制阀21和斗杆方向控制阀23相对于第1液压泵2a并联地连接，能够分流地构成。

图10A是表示斗杆方向控制阀23A的斗杆收回侧的开口特性的图，图10B是表示斗杆收回调速开闭阀25的开口特性的图。

在图10A中，斗杆方向控制阀23构成为，相对于斗杆收回先导压的增加，出口节流开口面积比入口节流开口面积先开始增加。即，出口节流开口开始打开时的先导压被设定得比入口节流开口开始打开时的先导压小。另外，在对斗杆方向控制阀23的出口节流开口面积和斗杆收回调速开闭阀25的开口面积进行比较的情况下，构成为斗杆收回调速开闭阀25的开口面积晚开始增加。即，斗杆收回调速开闭阀25开始打开时的先导压被设定得比斗杆方向控制阀23的入口节流开口开始打开时的先导压大。通过像这样设定，在先导压低的区域、即斗杆速度低的区域，与斗杆方向控制阀23串联连接的斗杆收回调速开闭阀25的开口面积比斗杆方向控制阀23的出口节流开口面积小，因此能够使基于斗杆方向控制阀23的出口节流控制无法进行，且仅通过斗杆收回调速开闭阀25调节从斗杆缸6的返回流量。由此，与挖掘载荷的增大相应地对斗杆收回调速先导压进行减少修正，从而在挖掘载荷急剧降低时，斗杆缸6的背压上升，会抑制向斗杆缸6供给的液压油的流量，而防止斗杆12的急加速。

根据如以上那样构成的本实施例，在单泵式的液压挖掘机中，通过防止挖掘载荷急剧降低时的斗杆12的急加速，而能够提高水平平整作业和坡面整形作业等中的修整精度。

另外，随着铲斗8顶端远离目标面，斗杆收回调速开闭阀25的开口的缩小幅度变小，因此能够减少因斗杆收回调速开闭阀25的节流部导致的压力损失。

以上，详细叙述了本发明的实施例，但本发明并不限定于上述的实施例，包含各种变形例。例如，上述实施例为了易于理解地说明本发明而详细地进行了说明，并不一定限定于具备所说明的所有结构。另外，能够对某实施例的结构添加其他实施例的结构的一部分，也能够删除某实施例的结构的一部分、或者与其他实施例的一部分进行置换。

附图标记说明

1a…行驶用右操作杆装置，1b…行驶用左操作杆装置，1c…右操作杆装置(动臂操作装置)，1d…左操作杆装置(斗杆操作装置)，2…液压泵装置，2a…第1液压泵，2b…第2液压泵，2c…第1泵排出压传感器(动臂载荷压检测装置)，2d…第2泵排出压传感器(斗杆载荷压检测装置)，3…行驶液压马达，4…旋转液压马达，5…动臂缸，5b…动臂缸底压传感器(动臂载荷压检测装置)，6…斗杆缸，6b…斗杆缸底压传感器(斗杆载荷压检测装置)，7…铲斗缸，8…铲斗，9…下部行驶体，10…上部旋转体，11…动臂，12…斗杆，13a…动臂角度检测器，13b…斗杆角度检测器，13c…铲斗角度检测器，14…发动机，15…作业装置，16…工作油油箱，20…控制阀，21…第1动臂方向控制阀，21a、21b…电磁比例阀，22…斗杆收回调速方向控制阀(第2斗杆方向控制阀、斗杆调速阀装置)，22a…电磁比例阀，23、23A…斗杆方向控制阀(第1斗杆方向控制阀)，23a、23b…电磁比例阀，24…第2动臂方向控制阀，25…斗杆收回调速开闭阀(斗杆调速阀装置)，26…溢流阀，27…溢流阀，29…先导液压源，32…模式设定开关，100…主控制器(控制装置)，110…目标先导压运算部，120…作业装置位置获取部，130…目标面距离获取部，140…主阀柱控制部，141a～141d…电磁阀驱动信号生成器，142a、142c…选择器，143…动臂抬升修正先导压运算器，144…最大值选择器，145…斗杆收回修正先导压增益运算器，146…乘法器，147…斗杆收回分流修正先导压增益运算器，148…减法器，150…斗杆收回调速控制部，151…电磁阀驱动信号生成器，152…选择器，154…先导压上限值运算器，156…先导压下限值运算器，157…最大值选择器，158…最小值选择器，200…信息控制器，300…液压挖掘机，400、400A、400B…液压驱动装置，L1…第1泵管路，L1a…并联回路，L2…第2泵管路，L2a…并联回路，P…隆起部。

Claims (4)

1.一种液压式作业机械，具备：

作业装置，其具有动臂和斗杆；

动臂缸，其驱动所述动臂；

斗杆缸，其驱动所述斗杆；

工作油油箱；

第1液压泵；

第1动臂方向控制阀，其控制从所述第1液压泵向所述动臂缸供给的液压油的流量和方向；

第1斗杆方向控制阀，其控制从所述第1液压泵向所述斗杆缸供给的液压油的流量和方向；

动臂操作装置，其指示所述第1动臂方向控制阀的操作量；

斗杆操作装置，其指示所述第1斗杆方向控制阀的操作量；

动臂载荷压检测装置，其检测所述动臂缸的载荷压；

斗杆载荷压检测装置，其检测所述斗杆缸的载荷压；和

控制装置，其以与所述斗杆缸的载荷压相对于所述动臂缸的载荷压的偏差的增大相应地使所述斗杆缸的入口节流开口扩大的方式，对由所述斗杆操作装置指示的所述第1斗杆方向控制阀的操作量进行增加修正，所述液压式作业机械的特征在于，

还具备能够相对于所述第1斗杆方向控制阀独立地调节所述斗杆缸的出口节流开口的斗杆调速阀装置，

所述控制装置在以通过所述第1斗杆方向控制阀使所述斗杆缸的入口节流开口扩大的方式对由所述斗杆操作装置指示的操作量进行增加修正时，以与所述斗杆缸的载荷压的增大相应地使所述斗杆缸的出口节流开口缩小的方式控制所述斗杆调速阀装置。

2.如权利要求1所述的液压式作业机械，其特征在于，还具备：

第2液压泵；和

第2动臂方向控制阀，其与由所述动臂操作装置指示的操作量相应地，控制从所述第2液压泵向所述动臂缸供给的液压油的流量和方向，

所述斗杆调速阀装置是与由所述斗杆操作装置指示的操作量相应地控制从所述第2液压泵向所述斗杆缸供给的液压油的流量和方向的第2斗杆方向控制阀，所述第2斗杆方向控制阀构成为，出口节流开口以比所述第1斗杆方向控制阀的出口节流开口开始打开时的操作量小的操作量开始打开，

所述控制装置在对由所述斗杆操作装置指示的操作量进行增加修正时，与所述斗杆缸的载荷压的增大相应地对所述第2斗杆方向控制阀的操作量进行减少修正。

3.如权利要求1所述的液压式作业机械，其特征在于，

所述斗杆调速阀装置是设在将所述第1斗杆方向控制阀和所述工作油油箱连接的油路上的开闭阀。

4.如权利要求1所述的液压式作业机械，其特征在于，

所述控制装置对目标面距离进行运算，其中该目标面距离是所述作业装置与施工目标面的距离，在对由所述斗杆操作装置指示的操作量进行增加修正时，以使与所述斗杆缸的载荷压的增大相应的所述斗杆缸的出口节流开口的缩小幅度相应于所述目标面距离的增大而减小的方式控制所述斗杆调速阀装置。

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